Теплицы 10 Июля 2020

Заполненное водой стекло сэкономит энергию и сократит выбросы углекислого газа

Заполненное водой стекло сэкономит энергию и сократит выбросы углекислого газа

Практически всем известно, что отопление и охлаждение зданий — не только дорогостоящая, но и массовая проблема из-за возникающих в результате выбросов углекислого газа. К примеру, по данным Британского Совета по экологическому строительству, построенная человеком среда составляет около 40% от общего углеродного следа Великобритании, при этом только отопление вносит свой вклад в размере 10% от общего объема.

Чтобы решить данную проблему, доктор Матиас Гутай (Matyas Gutai) из Университета Лафборо (Великобритания) обратил внимание на модернизацию окон и других поверхностей из стекла. Хотя площадь, которую они занимают, может быть и небольшой в здании, их изоляционная способность намного хуже, чем у обычной поверхности стены, а небольшие изменения могут привести к экономии энергии до 25% для всего здания. Ученый заявляет, что он нашел материал, который может сэкономить больше энергии, чем современные технологии на рынке, включая двойное и тройное остекление — вода.

Доктор Гутай исследует данную концепцию уже более десяти лет. Его последнее исследование, опубликованное в журнале Energy and Buildings в сотрудничестве с доктором Аболфазлом Хейбари (Abolfazl Kheybari) из Технического университета Кайзерслаутерна (Германия), демонстрирует, как "заполненное водой стекло" (water-filled glass, WFG) может совершить революцию в дизайне и производительности зданий, и вполне может быть применимо в секторе производства сельхозпродукции в защищенном грунте.

Исследование показывает, что системы WFG хорошо работают в любом климате, сохраняя здания в жарком климате прохладными, а сооружения в прохладных условиях — теплыми, при этом дополнительное энергоснабжение не требуется.

Что такое заполненное водой стекло?

WFG включает в себя слой воды, заключенный между стеклянными панелями, при этом вода практически невидима.

Доктор Гутай разработал эту концепцию во время учебы в Токийском университете, вдохновившись японскими природными ваннами – известными как «ротэнбуро", которые используются также в зимнее время.

DSC_8128-1.png

Матиас Гутай развил эту идею в рабочий проект, а затем создал два прототипа зданий в разных климатических зонах - в Венгрии и на Тайване – которые используют WFG как часть более крупной системы.

заполненное водой стекло

Система WFG включает в себя подключение заполненных водой оконных панелей к резервуару для хранения воды с помощью труб, скрытых в стенах, чтобы жидкость могла циркулировать между ними. Эта система позволяет "водяным домам" охлаждать и нагревать себя, не нуждаясь в дополнительном энергоснабжении в течение большей части года.

В теплую погоду здания остаются прохладными, поскольку вода поглощает внешнее и внутреннее тепло; эта теплая вода затем циркулирует в резервуар для хранения, который может быть размещен либо в фундаменте здания, либо помещен где-то в самом здании.

заполненное водой стекло

Теплая вода хранится в резервуаре, и, если температура окружающей среды падает, ее можно вернуть к стенам, чтобы снова нагреть здание с помощью системы мониторинга, аналогичной центральному отоплению. Кроме того, накопленное тепло можно использовать для горячего водоснабжения.

Причина, по которой этот процесс экономит энергию, заключается в том, что поглощение воды и перекачка занимают гораздо меньше энергии, чем системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.

заполненное водой стекло

Технология также имеет и другие преимущества, включая акустику, меньшую потребность в "затенении" (методы, используемые для предотвращения перегрева и парникового эффекта), и нет необходимости окрашивать стекло для повышения энергоэффективности, поэтому она также имеет эстетические преимущества.

Доктор Гутай разработал также более сложную версию системы, добавив тепловой насос, который может нагревать и охлаждать воду в зависимости от сезона.

Рекомендуем

Популярные статьи